本实用新型专利技术公开了一种用于测试盾构机铰接密封承压能力的试验装置，包括支架、固定设在支架上的筒体、分别设在筒体两端部的端盖和反力架，筒体的中心轴线沿左右方向延伸，试验装置还包括固设在筒体的内壁上的铰接外壳体、摆动地设在筒体内的铰接内壳体组件、设在铰接外壳体的内周面和铰接内壳体组件的外周面之间的铰接密封件和设在筒体内用于驱使铰接内壳体组件相对铰接外壳体摆动的四个驱动油缸，每个驱动油缸的缸筒均固设在反力架上，每个驱动油缸的活塞杆均预拉伸一设定长度后与铰接内壳体组件转动连接，铰接内壳体组件和端盖之间形成用于容纳压力介质的压力腔。该试验装置可模拟盾构机实际工作时的铰接动作，以测试铰接密封的承压能力。接密封的承压能力。接密封的承压能力。
【技术实现步骤摘要】
一种用于测试盾构机铰接密封承压能力的试验装置
[0001]本技术涉及盾构机
，具体涉及一种用于测试盾构机铰接密封承压能力的试验装置。
技术介绍
[0002]盾构机因为其主机部分直径大，长度长，难以在曲线段施工。为了提高盾构机的操作性能，通常将其分成前后两个部分，中间用油缸连接起来，形成一个铰接装置，这样可使盾构机前后弯曲，以适应曲线段的掘进。根据其铰接时选择的旋转基点不同，可以分为X型铰接和V型铰接。铰接密封是为了防止周围地层的土砂、地下水等从中盾与盾尾之间的间隙流向盾构内而设置的封装措施。铰接密封件一般采用由橡胶或聚氨酯特制的弹性密封件。
[0003]目前，随着国内外隧道工程的不断增加，隧道规划正朝着大埋深、高承压、长距离等方向发展。我们常见的盾构机其铰接密封承压一般最大能达到10bar。但是为了使盾构机更好的适应地下工程技术发展的需求，有必要对盾构机铰接密封在10bar以上压力地层工况下的若干关键技术进行针对性研究。
技术实现思路
[0004]本技术的目的是针对现有技术中的不足，提供一种用于测试盾构机铰接密封承压能力的试验装置，该试验装置可模拟盾构机实际工作时的铰接动作，以测试铰接密封的承压能力。
[0005]为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：
[0006]一种用于测试盾构机铰接密封承压能力的试验装置，包括支架、固定设置在所述支架上的筒体、设置在所述筒体的一端部的端盖和设置在所述筒体的另一端部的反力架，所述筒体的中心轴线沿左右方向延伸，所述试验装置还包括固定设置在所述筒体的内壁上的铰接外壳体、能够摆动地设置在所述筒体内的铰接内壳体组件和设置在所述筒体内用于驱使所述铰接内壳体组件相对所述铰接外壳体摆动的四个驱动油缸，每个所述驱动油缸的缸筒均固定设置在所述反力架上，每个所述驱动油缸的活塞杆均预拉伸一设定长度后与所述铰接内壳体组件转动连接，所述铰接内壳体组件和所述端盖之间形成用于容纳压力介质的压力腔，所述试验装置还包括设置在所述铰接外壳体的内周面和所述铰接内壳体组件的外周面之间以对所述压力腔进行密封的铰接密封件。
[0007]优选地，所述筒体的上方和下方分别沿前后方向间隔平行设置有两个所述驱动油缸，位于上方的两个所述驱动油缸处于同一高度位置处，位于下方的两个所述驱动油缸处于同一高度位置处，位于前方的两个所述驱动油缸在前后方向上处于同一位置处，位于后方的两个所述驱动油缸在前后方向上处于同一位置处。
[0008]进一步地，当所述驱动油缸驱使所述铰接内壳体组件相对所述铰接外壳体在竖直平面内摆动时，位于上方的两个所述驱动油缸的活塞杆伸出所述缸筒的长度相同，位于下方的两个所述驱动油缸的活塞杆伸出所述缸筒的长度相同，位于上方的所述驱动油缸和位
于下方的所述驱动油缸的活塞杆伸出所述缸筒的长度不同。
[0009]进一步地，当所述驱动油缸驱使所述铰接内壳体组件相对所述铰接外壳体在水平面内摆动时，位于前方的两个所述驱动油缸的活塞杆伸出所述缸筒的长度相同，位于后方的两个所述驱动油缸的活塞杆伸出所述缸筒的长度相同，位于前方的所述驱动油缸和位于后方的所述驱动油缸的活塞杆伸出所述缸筒的长度不同。
[0010]优选地，当所述驱动油缸驱使所述铰接内壳体组件相对所述铰接外壳体摆动时，四个所述驱动油缸的活塞杆伸出所述缸筒的长度均不相同。
[0011]一种具体的实施例，铰接密封结构为V型铰接密封结构，所述铰接密封件通过密封压板设置在所述铰接内壳体组件的外周面上，所述驱动油缸驱使所述铰接内壳体组件绕所述密封压板与所述铰接外壳体的接触点相对所述铰接外壳体摆动。
[0012]又一种具体的实施例，铰接密封结构为X型铰接密封结构，所述铰接密封件通过密封压板设置在所述铰接外壳体的内周面上，所述试验装置还包括固定设置在所述筒体内的铰接中心座，所述铰接内壳体组件与所述铰接中心座通过转轴转动连接，所述转轴沿前后或上下方向延伸，且所述转轴的轴心线与所述筒体的中心轴线垂直相交，所述驱动油缸驱使所述铰接内壳体组件绕所述转轴相对所述铰接外壳体摆动。
[0013]优选地，所述铰接密封件设置有多道，多道所述铰接密封件沿所述铰接内壳体组件或所述铰接外壳体的轴线方向间隔设置，所述铰接内壳体组件或所述铰接外壳体上设置有向相邻两个所述铰接密封件之间的间隔内注油的油脂孔。通过油脂孔可向相邻两个铰接密封件之间的间隔内注油，从而可减少铰接密封件的磨损，提高铰接密封件的寿命。
[0014]进一步地，所述试验装置还包括设置在各个所述油脂孔内的压力传感器。通过压力传感器可监测相邻两个铰接密封件之间的间隔所形成的密封腔的压力，当密封腔内的压力发生突变时，说明与压力腔靠近的一道铰接密封件失效，需要对铰接密封件进行检查及更换。
[0015]优选地，所述端盖的下部分别设置有用于向所述压力腔中注入压力介质的进气口和使所述压力介质排出所述压力腔的出气口，所述端盖的上部设置有当向所述压力腔内注入压力介质时使所述压力腔内的空气排出的排气孔。
[0016]由于上述技术方案的运用，本技术与现有技术相比具有下列优点：
[0017]（1）该试验装置可模拟盾构机实际使用情景，以研究铰接密封结构静/动态承压能力，为铰接密封结构设计，尤其是高压力地层工况下的铰接密封结构设计提供安全高效的试验。
[0018]（2）该试验装置可分别实现X型铰接密封结构模拟及V型铰接密封结构模拟。
[0019]（3）该试验装置可以通过控制驱动油缸伸缩来实现V型铰接密封结构
±3°
范围内铰接的铰接密封承压试验以及X型铰接密封结构
±
3.5
°
范围内铰接的铰接密封承压试验。
[0020]（4）该试验装置可以通过在压力腔内注入不同压力介质来模拟测试铰接密封结构在各种环境下的承压能力。
[0021]（5）该试验装置可以通过更换铰接内外壳体实现不同截面形式的铰接密封结构的安装及测试。
[0022]（6）该试验装置主体是罐型结构，铰接密封结构安装在其内部，当铰接密封结构前部压力过大导致保压失败时，其压力介质会喷涌至罐内，不会直接对人员造成冲击，造成安
全隐患。
[0023]（7）该试验装置可以测试铰接密封结构的静态正向承压能力，同时还可以测试铰接密封结构在铰接动作过程中的正向承压能力。
附图说明
[0024]附图1为本实施例1的用于测试盾构机铰接密封承压能力的试验装置的剖视示意图（正视）；
[0025]附图2为本实施例1的用于测试盾构机铰接密封承压能力的试验装置的铰接外壳体和铰接内壳体组件铰接部位的放大示意图；
[0026]附图3为本实施例1的用于测试盾构机铰接密封承压能力的试验装置的驱动油缸驱动铰接内壳体组件在竖直平面内摆动后的剖视示意图（正视）；
[0027]附图4为本实施例1的用于测试盾构机铰接密封承压能力的试验装置的驱动油缸驱动铰接内壳体组件在水平平面内摆动后的剖视示意图（俯视）本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于测试盾构机铰接密封承压能力的试验装置，包括支架、固定设置在所述支架上的筒体、设置在所述筒体的一端部的端盖和设置在所述筒体的另一端部的反力架，所述筒体的中心轴线沿左右方向延伸，其特征在于：所述试验装置还包括固定设置在所述筒体的内壁上的铰接外壳体、能够摆动地设置在所述筒体内的铰接内壳体组件和设置在所述筒体内用于驱使所述铰接内壳体组件相对所述铰接外壳体摆动的四个驱动油缸，每个所述驱动油缸的缸筒均固定设置在所述反力架上，每个所述驱动油缸的活塞杆均预拉伸一设定长度后与所述铰接内壳体组件转动连接，所述铰接内壳体组件和所述端盖之间形成用于容纳压力介质的压力腔，所述试验装置还包括设置在所述铰接外壳体的内周面和所述铰接内壳体组件的外周面之间以对所述压力腔进行密封的铰接密封件。2.根据权利要求1所述的用于测试盾构机铰接密封承压能力的试验装置，其特征在于：所述筒体的上方和下方分别沿前后方向间隔平行设置有两个所述驱动油缸，位于上方的两个所述驱动油缸处于同一高度位置处，位于下方的两个所述驱动油缸处于同一高度位置处，位于前方的两个所述驱动油缸在前后方向上处于同一位置处，位于后方的两个所述驱动油缸在前后方向上处于同一位置处。3.根据权利要求2所述的用于测试盾构机铰接密封承压能力的试验装置，其特征在于：当所述驱动油缸驱使所述铰接内壳体组件相对所述铰接外壳体在竖直平面内摆动时，位于上方的两个所述驱动油缸的活塞杆伸出所述缸筒的长度相同，位于下方的两个所述驱动油缸的活塞杆伸出所述缸筒的长度相同，位于上方的所述驱动油缸和位于下方的所述驱动油缸的活塞杆伸出所述缸筒的长度不同。4.根据权利要求2所述的用于测试盾构机铰接密封承压能力的试验装置，其特征在于：当所述驱动油缸驱使所述铰接内壳体组件相对所述铰接外壳体在水平面内摆动时，位于前方的两个所述驱动油缸的活塞杆伸出所述缸筒的长度相同，位于后方的两个所述驱动油缸的活塞杆伸...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜鹏，张路赛，靳红太，曹晟洋，王灿，胡琦琛，
申请(专利权)人：中交天和机械设备制造有限公司，
类型：新型
国别省市：
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